石油自噴井投入式強磁防蠟器的製作方法

2023-08-05 12:01:56

專利名稱：石油自噴井投入式強磁防蠟器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油採油井防蠟技術。
石油開採中，防蠟與清蠟是其重要環節。特別是對於高含蠟油田，防蠟與清蠟技術，將決定油田的產量。在這方面的技術改進或發明，往往具有重大的經濟效益。
目前，在自噴油井的防蠟和清蠟方面，尚無專門裝置。一般沿用抽油機井使用的機械式刮板除蠟或化學除蠟方法。這些方法費工費時，清蠟時必須停產，用化學填加劑，價格昂貴。強磁防蠟技術，在抽油機井上已開始使用，但尚未用於自噴井。石油採油井強磁防蠟器(中國專利申請號86204993)，雖然可用於自噴井，但不是專門設備，不能隨時從自噴油井的油管中取出或放入，而且還妨礙測井儀器和工具下入井內。這些問題，對本實用新型均不存在。本實用新型是石油自噴油井所用的投入式強磁防蠟器，具有結構新穎、易加工製造、防蠟效果好、操作使用方便等特點，是國內外尚無先例的用於自噴井的專用強磁防蠟器設備。
本實用新型的目的在於提供一種具有三段共軸結構的專用於石油自噴井的投入式強磁防蠟器，該防蠟器使用方便，能方便地從自噴井的油管中取出或投入，其防蠟效果好，可顯著延長清蠟熱洗周期。
本實用新型的目的是這樣實現的投入式強磁防蠟器由打撈密封段、磁化器段和導向沉重段三部分構成，在打撈密封段與磁化器段之間和磁化器段與導向沉重段之間分別設有起連接作用的上磁體架和下磁體架，三段共軸，其不同心度≤0.5mm。自噴井內的石油以較高壓力和速度從導向沉重段上的各圓孔流入防蠟器，經磁化器段的內芯管被強磁場作用，石油中的石蠟分子獲得磁能後經打撈密封段向上流動，此時石油中的蠟不易析出。通過打撈密封段上的凡爾罩(可撈式結構)，可方便地將防蠟器從油井中取出或放入。
本實用新型的優點及效果1.可有效地防止自噴井油管中的結蠟現象，保持油路暢通，有利於增產原油產量；2.可把自噴井油管的熱洗清蠟周期延長10倍以上，從而減少或取代其它清蠟方法；3.省工、省時、安裝、取出方便，結構牢靠；4.採用本實用新型，不會產生排除其它作業的可能性；5.可減輕工人的勞動強度；6.具有高的投資效能比。平均每口井可達1250元以上的效益(即使用本實用新型，油田投入1元，即可收回250元以上)。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明


圖1為投入式強磁防蠟器結構示意圖。圖中，(1)為凡爾罩；(2)為工作筒；(3)、(5)為盤根；(4)為銷釘；(6)為密封段；(7)為卡簧；(8)為螺釘；(9)為下磁體架；(10)為盤根；(11)為磁體外殼；(12)為內芯管；(13)為永磁體；(14)為上磁體架；(15)為沉重導向套；(16)為鉛；(17)為多孔導向頭。
圖2為防蠟器磁化段示意圖。圖中，(18)為磁體外殼；(19)為內芯管；(20)為永磁體；(21)為環形軟鐵軛；(22)為端蓋；(23)為填充物。
投入式強磁防蠟器由打撈密封段、磁化器段和導向沉重段三段構成。打撈密封段和磁化器段，由上磁體架(14)連接；磁化器段和導向沉重段，由下磁體架(9)連接。均採用接頭螺紋連接，三段成為一個共軸的整體，其不同心度≤0.5mm。打撈密封段由凡爾罩(1)、工作筒(2)、密封段(6)、卡簧(7)以及盤根(3，5)和銷釘(4)等構成。盤根(5)位於工作筒(2)與密封段(6)之間，起密封配合作用，保證油井的油流只能從磁化器內芯管(12)中流過。盤根(3)位於凡爾罩(1)與工作筒(2)之間，其作用也是密封配合，保證油流從磁化器內芯管(19)流過。凡爾罩(1)採用可撈式，便於將防蠟器投入井內或從井內取出。能方便地從井內油管投入或取出，方便檢修和對油井深部的探測。工作筒(2)的兩端與油管分別相連接，成為油管的一部分。工作筒(2)在油管的位置決定了防蠟器的工作位置。卡簧(7)位於工作筒(2)與上磁體架(14)之間，靠卡簧的彈性防止防蠟器脫離工作筒而下落。防止防蠟器脫離工作筒(2)而下落的功能，主要由位於卡簧(7)上部的一個臺階，此臺階使工作筒(2)與密封段(6)互相配合。磁化器段由內芯管(12)、永磁體(13)、環形軟鐵軛(21)、端蓋(22)、磁體外殼(11)等構成。內芯管(12)是油流被強磁作用的必經之道，其長度與直徑之比為16－18。永磁體(13)呈柱瓦狀，對稱位於內芯管(12)外壁，其材料可採用第三代釹鐵硼(Nd－Fe－B)或稀土鑽永磁體。在環形軟鐵軛(21)與磁體外殼(11)之間的空隙處灌以填充物，如環氧樹脂之類起密封緊固作用。磁化器段採用環形軟鐵軛內聚式磁路，其內芯管(12)壁上磁場強度峰值為150mT(1500Gs)，磁體外殼(11)的漏磁應不大於0.5mT(5Gs)。導向沉重段由流線型的多孔導向頭(17)和灌於其內的鉛(16)和沉重導向套(15)等構成。多孔導向頭(17)的多個圓孔相對於導向沉重段的中心軸對稱分布，各圓孔孔徑截面積之和等於或大於油管截面積。以保證油流順暢流過內芯管(12)，不產生截流或斷流。
自噴井內的油以較高壓力和速度從導向沉重段上的各圓孔流入防蠟器，經磁化器段的內芯管(12)被強磁場作用，油中的石蠟分子獲得磁能後經打撈密封段向上流動。工作中如果暫時不用防蠟器，可通過凡爾罩(可撈式結構)將其從井內取出。需用時再投入井內。
實施例按
圖1和圖2設計製作投入式強磁防蠟器。其主要結構尺寸如下防蠟器總長度為880mm，磁體外殼(11)直徑為50mm；凡爾罩(1)長度為172mm；工作筒(2)長度為210mm；磁體外殼(11)長度為320mm；內芯管(12)長度為315mm；沉重導向套(15)長度為205mm。用材料1Cr18Ni9Ti製作內芯管(12)；由鋼A3製作磁體外殼(11)；由釹鐵硼製作永磁鐵(13)；由耐油橡膠製作盤根(3)、(5)、(10)；其餘各主要另件均可用45＃鋼製作。
按上述實施例的石油自噴井投入式強磁防蠟器，可用於2.5英寸油管的自噴井，使用溫度範圍－40℃～＋150℃。延長清蠟周期達半年甚至一年以上，比機械式除蠟或化學除蠟的防蠟方法，提高清蠟周期十倍乃至數十倍以上。
權利要求1.一種石油自噴井投入式強磁防蠟器，其特徵在於它由打撈密封段、磁化器段和導向沉重段三部分構成，在打撈密封段與磁化器段之間和磁化器段與導向沉重段之間分別用上磁體架(14)和下磁體架(9)連接，三段共軸，其不同心度≤0.5mm。
2.根據權利要求1所述的投入式強磁防蠟器，其特徵在於打撈密封段上有位於密封段(6)與工作筒(2)之間的盤根(5)，和位於凡爾罩(1)與工作筒(2)之間的盤根(3)。
3.根據權利要求2所述的投入式強磁防蠟器，其特徵在於盤根(5)、(3)由橡膠材料製成。
4.根據權利要求1所述的投入式強磁防蠟器，其特徵在於磁化器段的內芯管(12)其長度與直徑之比為16～18，內芯管(12)管壁的磁場強度峰值為150mT(1500Gs)，磁體外殼(11)的漏磁不大於0.5mT(5Gs)。
5.根據權利要求1所述的投入式強磁防蠟器，其特徵在於導向沉重段由沉重導向套(15)、流線型多孔導向頭(17)和灌於其內的鉛(16)組成。該多孔導向頭(17)的各孔徑截面積之和等於或大於石油油管的孔徑截面積。
專利摘要本實用新型是專用於石油自噴井的投入式強磁防蠟器。該防蠟器由打撈密封段、磁化器段和導向沉重段三部分構成，可保證全部油流都能從磁化器段通過後噴出井口。磁化器段採用環形軟鐵軛內聚式磁路，內芯管壁上的磁場強度峰值為150mT(1500Gs)。磁體外殼上的漏磁不大於0.5mT(5Gs)。該防蠟器採用了可撈式凡爾罩結構，可保證隨時從井內取出檢修，使用方便。本實用新型結構新穎、防蠟效果好，是一項具有重要實用價值的發明創造。
文檔編號E21B37/00GK2031034SQ8620683
公開日1989年1月18日 申請日期1986年9月3日 優先權日1986年9月3日
發明者周存忠, 曹毓娟, 汪浩 申請人:神州經濟技術開發公司傳感技術實驗室